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Réservoirs
Réservoirs d'Eau
Définitions
Selon Larousse un Réservoir est un « Lieu fait ou
ménagé pour accumuler et conserver certaines choses en réserve »,
Et généralement dans le secteur hydraulique ; un
réservoir est un ouvrage en béton armée assurant le stockage et la régulation
de débit d’eau produit et celui distribuée vers une population donné.
Classification
On peut classer les réservoirs selon la situation des lieux
(conditions topographiques) :
- réservoirs enterrés ;
- réservoirs semi enterrés ;
- réservoirs au sol ;
- réservoirs surélevés.
Ou selon la nature des matériaux :
- réservoirs métalliques ;
- réservoirs en maçonnerie ;
- réservoirs en béton armé ordinaire ou précontraint.
Et selon la forme on distingue
- réservoirs circulaires ;
- réservoirs rectangulaires ;
- réservoirs carré.
Rôle d'un Réservoir
Dans un réseau de
distribution, les réservoirs de stockage offrent les avantages suivants :
-
Régularité dans le
fonctionnement des groupes de pompage.
-
Simplicité au niveau de
l'exploitation,
-
Exploitation régulière des
points d'eau,
-
Régularité de la pression
dans le réseau de distribution.
-
Sécurité d'alimentation. Suite
à une autonomie qui garantit la desserte même en cas d'arrêt, accidentel ou
volontaire, des ouvrages de production ou d'adduction.
-
Assurer la défense
incendie.
Dimensionnement
La méthode de
dimensionnement est défirent selon le mode d’utilisation de réservoir, dans
cette partie on va se limité sur les réservoirs de stockage et de mise en
charge.
- Réservoirs de mise en charge
La capacité des
réservoirs de mise en charge est déterminée de telle façon à ce qu’ils assurent
la régulation automatique des groupes de pompage.
Le volume
théorique de régulation à stocker est défini par :
Vr = Q.T/4
Q = Débit d’un seul groupe en m3/s
T = Temps toléré entre 2 démarrages
successifs
Généralement
Les réservoirs de mise en charge et les bâches des stations de reprise ont été
dimensionnés pour assurer l’autonomie d’une heure de l’adduction aval en cas
d’un arrêt des pompes ; ce volume, qui est généralement important, permet
largement d’assurer la régulation des groupes.
- Réservoirs de Stockage
En pratique, la
capacité d’un réservoir est calculée pour une durée d’autonomie de 24 heures
pour les grandes villes, soit une journée de consommation et pour les besoins
de pointe journalière. Il faut ajouter à cette capacité la réserve incendie
(environ 120m3). Pour les petites villes, on peut adopter une autonomie de 10 à
12 heures.
- Équipements
Afin d’assurer
le fonctionnement adéquat d’un réservoir, il faut être doté de plusieurs
équipements a savoir :
- Conduite d’arrivée : pour l’alimentation de réservoir
- Robinet à flotteur ou un autre équipement de régulation
- Conduite de distribution : pour la desserte de l’eau vers la population
- Trop-plein : pour éviter le débordement de réservoir
- Vidange : pour le nettoyage de l’ouvrage
- By pass entre adduction et distribution : utilisé en cas de problème dans le réservoir
- Robinets vannes : utilisé pour l’ouverture et l’arrêt des conduites
Plan d'un Réservoir
Vanne de Sectionnement
Regard Pour Vannes ou (Chambre de vannes)
1- Introduction
Les regards sont généralement des ouvrages en béton armée
abritant des équipements hydromécanique sur une conduite d’AEP.
Dans cet article on va détailler quelques critères
techniques concernant les ouvrages destinés pour les équipements de
sectionnement, dans un réseau d’adduction ou de distribution.
2- Vannes de Sectionnement
Ce sont des dispositifs
hydromécaniques destinés à couper le flux d’eau dans une conduite grâce à un
obturateur, ou avec des dispositions intermédiaires pour la régulation de
débit.
Généralement deux types de
vannes sont utilisables, à savoir : le robinet vanne et la vanne à
papillon.
a - Robinet Vanne (à opercule) :
Le robinet-vanne est un
appareil de robinetterie dont l’obturateur ou opercule se déplace
perpendiculairement à l’axe de l’écoulement du fluide et conçu pour être
utilisé en position ouverte ou fermée.
Les robinets vannes à
opercule ont en général un corps en fonte, avec des diamètres entre DN60 au
DN300 ; pour les DN>300 les vannes ont un poids important ce qui rond
les vannes a papillon plus utilisable.
b - Vanne à papillon
L'obturateur
dit papillon, en forme de disque ou lentille, se déplace dans le fluide par
rotation autour d'un axe orthogonal à l'axe d'écoulement du fluide.
Ces robinets sont
favorisés pour des gros diamètres (faible couts), avec un faible encombrement
et un poids réduit c’est le bon choix de sectionnement dès des DN350 au plus.
3 - Ouvrage de Sectionnement
La construction d’un
ouvrage sur équipements de sectionnement, sera généralement en béton armée et avec
des dimensions assez vaste et accessible pour permettre aisément le contrôle et
les opérations de maintenance.
Une marge libre (voile/équipement) de 1m autour et 0.20 m au-dessous
est un minimum à adapter selon DN. L’ouvrage doit respecter les critères
suivants :
- Le regard doit comporter un drainage ou une évacuation d’eau.
- Le couvercle du regard de visite doit résister à l’entrée d’eau,
- Doit être facile à manipuler par une seule personne
- Doit être spécifié pour résister aux charges rencontrées à cet emplacement particulier.
- Les ouvrages sont réalisés conformément aux plans d’exécution à l’aide de bétonnières installées proches du lieu de coulage.
- Les coffrages sont en panneaux métalliques pour assurer un bon aspect fini des ouvrages.
-- Les barres sont maintenues par des témoins en béton pour assurer des enrobages par rapport aux parois de coffrage de 3cm pour les parois exposées aux intempéries ou aux condensations et de 4cm pour les faces en contact avec l’eau.
-- Les cages de ferraillage sont ligaturées aux intersections par du fils d’attaches en acier.
Pour les ouvrages
particuliers, il est procédé, si nécessaire, à leur coulage par du béton prêt à
l’emploi.
4- Pose de vannes
Pour bien placé les robinets,
il faut respecter plusieurs précautions :
- Il faut respecter les indexes d’orientation sur les robinets.
- Les robinets sont montés grâce à un joint de démontage ou adaptateur à brides, pour Permettre de retirer l'équipement sans modifier le reste de l'installation.
- Veiller à la fixation des équipements afin d’éviter leur l’arrachement
- afin de faciliter les manœuvres, les vannes papillons sont installées de sorte que l’axe de rotation de l’opercule soit horizontal,
- l’emplacement de pose doit tenir en compte l’accès à l’ouvrage ainsi que le remplacement de l’équipement
- Les robinets vannes sont posés, sous bouche à clef, afin de faciliter leur manœuvre
LES POMPES (3/3)
LES POMPES (3/3)
STATIONS DE POMPAGE D’EAU
1. Présentation
Les deux articles précédents ont décrit l’organe essentiel
d’une station de pompage, cet organe (pompe) bien choisi et bien monté peut
assurer le débit et la pression demandé, mais pour garantir un bon
fonctionnement de système malgré la variation des conditions hydrauliques amont
et aval de l’installation, il est indispensable d’installer d’autres
équipements de Control et de protection de système. Ci-après on va détailler
quelques équipements qui vont assurer cette fonction.
2. Equipements
de contrôle et de régulation
La régulation de pompage nécessitant l’installation des
dispositifs automatiques de contrôle des niveaux d’eau et de transmission des
ordres de mise en marche ou d’arrêt des pompes. Ci-dessous quelques outils de
contrôles utilisables dans les stations de pompage :
- Les robinets flotteurs dans les réservoirs
- Les électrodes de niveau (réservoirs, puits, forage)
- Ligne pilote entre le réservoir et la station de pompage
- Détection de pression en tête de réseau par des Manomètres ou Manostat
- Régulation par détection de débit demandé dans le réseau
3. Equipements
de Protection d’une Station de pompage
Généralement la protection de local de pompage ou de
bâtiment abritant les équipements se fait par clôture. Et pour la protection
hydraulique des pompes on utilisant les dispositifs suivants :
- Ballon anti-bélier (réservoir d’air)
- Clapet d’entrée d’air
- Cheminées d’équilibre
- Réducteur ou régulateur de pression
 |
| Ballon anti-bélier |
 |
| Soupape de décharge |
4. Organisation
et Conception d’une Station de pompage
a.
Local
de pompage
On général les conditions a respectés dans un local de pompage sont les
suivants :
-
Assure l’éclairage naturel
de local par l’ouverture d’environ 1/7 de la superficie couvert
-
Installation d’Installation
d’un système de ventilation de site soit naturel ou forcé
-
Installation d’une appareil
de levage ( palan sur monorail), ce dispositif de levage est choisi selon le
poids des pompes et des pièces hydraulique existant dans le local
-
Réalisation d’un local pour
poste de transformation si nécessaire, ce local doit être proche de la salle de
pompage
b.
Règles
d’installation hydraulique
-
Pour la conduite
d’aspiration il faut éviter les points hauts et des changements brusques de
direction ou de diamètre.
-
La vitesse d’écoulement
dans les conduites doit être entre 1 m/s et 2m/s
-
Limiter la hauteur et la
longueur d’aspiration afin d’éviter la cavitation des pompes
-
Respecté l’étanchéité des
conduites d’aspiration
-
Fixation des pompes et
conduites sur des butées bien dimensionnées
c.
Autre
règles de sécurité
-
Outils de sécurité des
employées (casques, chaussures, vêtements spéciales,…)
-
Installation d’un
parafoudre
-
Schémas et consigne de
sécurité visible pour tout le monde
 |
| Vue d'un local de pompage |
5. Quelques
Modèles des Stations de pompage
a.
Station
sur conduite
 |
| Station de pompage sur Conduite |
b.
Station
avec bâche d’aspiration
 |
| Station de pompage sur Bâche |
c.
Station
sur forage
 |
| Station de pompage sur Forage |
Pompes (2/3)
LES POMPES (2/3)
COUPLAGE DES POMPES
Pour l’usage pratique des pompes (assurer des hauteurs et
des débits différents) ont est recours aux assemblages des pompes dans des
installations en série ou en parallèle selon le besoin. Ci-après on va détailler
la différence entre les deux types de couplage
Couplage
en série :
Ce couplage est généralement mis en application sur les
pompes centrifuges multicellulaire, dans cet assemblage le refoulement d’une
pompe arrivant à l’entrée d’aspiration de la pompe suivante.
Pour un débit donné la hauteur d’élévation est égale à la
somme des hauteurs d’élévation produite par chaque groupe ou cellule.
Schéma de couplage en série
Couplage en parallèle :
Dans cette configuration chaque conduite de refoulement
aboutit à un collecteur général commun dont lequel le débit sera composé de la
somme des débits de chaque pompe
Schéma de couplage en parallèle
Courbes des couplages :
Pompes
LES POMPES (1/3)
1. Introduction
Les pompes sont des machines permettant un transfert
d’énergie entre le fluide et un dispositif mécanique.
Généralement les pompes sont utilisés dans plusieurs domaine
(selon le liquide pompé), dans cette article on va se focaliser sur les pompes
d’eau est précisément les pompes centrifuges.
Ces appareils sont des turbopompes rotatives entraînées par
un moteur, et selon la disposition de l’axe d’aspiration on distingue des
pompes à axe horizontal, vertical, incliné.
2. Caractéristiques
générales des pompes centrifuges
- la Hauteur manométrique
totale d’élévation ( HMT) : d’une pompe est la différence de pression
en mètre de colonne d’eau entre les orifices
HMT = Dénivelé entre la ressource en eau et l’arrivée d’eau (exprimée
en mètres)
+ la
pression de sortie + des pertes de pression dans l’installation (pertes de
charge)
- Hauteur Maximale
d’aspiration :
NPSH disponible ( net positive suction head) :
la pression absolue mesurée
NPSH requis : la pression requis donnée par le
constructeur
NPSH disponible > NPSH requis = Fonctionnement
normale de la pompe
NPSH disponible = 10 – ( Ha + Pdc a)
c - Le débit de la pompe :
le volume d’eau pompé par unité du temps généralement exprimé en
m3/h
- Courbe caractéristique
de la pompe : présente les variations de HMT en fonction du débit Q
- Vitesse de rotation en
tours par minute
- Courbes de rendement et
puissance
- Point de
Fonctionnement d’une pompe
Généralement c’est l’intersection de la
courbe caractéristique d’un réseau avec la courbe (Q, HMT) d’une pompe ;
cette point doit être correspond aux conditions réel de fonctionnement des
pompes afin de garantir un rendement optimal de la pompe en toute sécurisé.
Durabilité des ouvrages
Durabilité des ouvrages :
Dans le but d’instaurer une politique de développement durable ; un ouvrages réalisé par l’état (ou autres organismes) doit résister au cours du temps aux diverses agressions (physiques, mécaniques, chimiques, ...) c'est-à-dire aux charges auxquelles il est soumis, ainsi qu'aux actions diverses telles que le vent, la pluie, le froid, la chaleur,... tout en conservant son esthétisme et sa fonction. Cette durabilité permet l’optimisation des investissements et la rentabilité des ouvrages.
Au Maroc la notion durabilité est intégrée dans la norme NM
10.1.008.
Durée de vie et cycle de vie
C’est la durée entre la conception jusqu'au retrait de service d’un ouvrage, durant cette période l’ouvrage nécessitant l’entretien et la gestion ce qui engendre le cout global de l’ouvrage.
 |
| Photo Cycle de Vie d’un Ouvrage |
Avant la réalisation de l'ouvrage il est indispensable de ne pas prendre en compte uniquement les aspects techniques et économiques de court terme, mais disposer d'outils pour prendre en compte de façon plus globale les considérations techniques, socio-économiques et environnementales sur l'ensemble du cycle de vie des ouvrages.
Exemples des ouvrages dégradés suite aux inondations de 2014 au Sud du Maroc :
Causes de Dégradation des Ouvrages en Béton
Les ouvrages en béton vieillissant et se dégrade plus ou moins rapidement selon
- les propriétés intrinsèques du matériau,
- la qualité de mise en œuvre à la construction,
- l’entretien,
- les conditions d’exposition (vent, pluie, chaleur, séisme,..)
Afin de mesurer et estimer le niveau de dégradation d’un
ouvrage ; il faut contrôler Les indicateurs de durabilité suivants :
- Porosité accessible à l’eau
- Coefficient de diffusion des chlorures
- Résistivité électrique (Ω.m) 325
La seule durabilité intrinsèque du béton ne suffit pas à
garantir la durée de vie de service de l'ouvrage. Dès sa conception, il faut
appréhender l'ensemble des contraintes qu'il aura à subir pendant toute sa
durée de service et respecter les règles de l’art.
-
Qualité des Travaux publics Au Maroc
Introduction au Sujet
Généralement on désignant
par travaux publics tous travaux de construction des grands équipements à l’usage
de tous comme les routes, ponts , Barrages, conduites d’eau, ... ces travaux
sont réalisé pour le compte de l’Etat ou des collectivités locales.
La majorité des travaux
publics sont passé par Appel d’offre ou Bon de commande on respectant la loi
des marchés publics.
 |
| Travaux de Réfection de la voirie |
Pour garantir la qualité des
constructions ou entretiens réalisé dans ce cadre l’Etat a instaurer un cahier
de charge englobant les différentes critères techniques indispensable dans
chaque marché.
Dans les prochains articles
on va citer et discuter sur l’Etat actuel des travaux publics au Maroc ainsi
que les problèmes rencontrés par l’administration et les autres intervenants au
cours des travaux ; on focalisant sur les axes suivants :
- Les ouvrages durables
- Sécurité des travaux
- Respect des délais
- Le coût des travaux
- Respect des droits des ouvriers
- Respect des critères techniques et CPS
- Passation des AO
- Concurrence et qualité de la matière première
Ventouses et Vidange
Pour
assurer le fonctionnement adéquat d'une conduite d’eau en charge, il est indispensable
de procéder à l'évacuation de l'air accumulé et son introduction lors d'une
vidange provoquée ou accidentelle.
Par
ailleurs, lors d’une vidange, certains points de la conduite sont le siège de
dépressions qui compromettent la tenue des joints et rendent irrégulier le
cheminement de l’eau.
Ci-dessous
on va détailler quelques outils de protection des conduites en charge, et on va
se limiter dans cette article sur les ventouses et vidanges
LES VENTOUSES :
Ce
sont des équipements de points hauts, dépendent du débit d'air nécessaire pour
protéger la conduite contre l'apparition de dépression supérieure à 3 m, dans
le cas de casse franche.
Les
ventouses assurant des fonctions suivantes :
·
Evacuation de l’air
contenu dans la conduite, ce cas se présente lorsque la conduite étant vide et
on procède à son remplissage,
·
Admission
suffisante de l’air lors des vidanges de la conduite ou des ruptures
accidentelles,
·
Quand la conduite
est en service, il est nécessaire de pouvoir évacuer l’air abandonné par l’eau
où il se trouvait dissous.
Généralement
le montage des ventouses nécessitant la mise en place des Tés et Robinet vanne
avec la réalisation d’un regard abritant ses pièces (voir photo).
LES VIDANGES
Les équipements des points bas garantis
le déversement adéquate de la conduite en cas d’intervention, généralement les
vidanges sont mené des robinets vannes avec évacuation des eaux vers les
talwegs ou les égouts proche (voir photos)
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